RTM常见的缺陷类型
尽管RTM工艺具有诸多优点,但充模过程中容易产生各种缺陷阻碍其更加广泛的应用,RTM工艺中的缺陷具体表现形式有:产品表面局部粗糙无光泽、起皱、气泡、干斑、皱褶以及变形等。主要缺陷的表现形式综述如下:
1)气泡。这是RTM产品常见的缺陷,也是目前严重影响产品质量的现象,如图1-1.气泡缺陷的存在会导致纤维浸润性降低,树脂与纤维界面粘接性差,造成复合材料制品强度下降,表面质量差。与传统的复合材料成型工艺相比,RTM工艺中由于成型工艺的特点,气泡缺陷这一问题尤为严重且难以克服。传统的复合材料成型工艺中,纤维在树脂中浸润的时间比较长,保证了纤维得到良好的浸润,树脂与纤维间的界面粘接性好。而RTM工艺是将纤维预成型体预先铺放在模具中,然后再注入树脂,因此树脂必须在充模过程中,在发生固化反应之前迅速充满模腔并浸透纤维。由于树脂的注入通常在很短的时间内完成,因此排出模腔内空气的时间有限,使得RTM工艺中极易发生空气的包裹而形成气泡。

从理论上分析,产生这种现象的原因有四种:
1.模腔内树脂固化反应放热过高,固化时间过短,从而模腔中的气体没有完全排出;
2.树脂注入模腔时带入空气过多,注射时间内无法全部排出,甚至气泡一直居于模腔顶部,从上而下的树脂不能将其携带出去;
3.树脂粘度过大,气泡在灌注时间内不能全部从产品中溢出,而且由于树脂粘度大,流动缓慢,甚至可能刚将气泡携至产品侧面中部区(产品高度较高时),从而脱模后的产品夹含气泡(或坑状缺胶)较多;
4.树脂注入模腔的压力较大,致使气泡包容在树脂中,难以排出;
2)干斑。RTM工艺产品内部出现干斑的主要原因是浸润不充分。比起气泡缺陷,干斑对制品质量的影响更严重。干斑通常指浸润不充分或完全没有树脂浸润的面积较大的区域。若干斑出现在结构承受载荷的关键位置,将直接影响制品的是否合格,甚至导致制品完全作废,干斑产生的原因经常是由于充模过程中的排气口位置设置不当。一般由于成型结构件的复杂几何形状,充模时通常会设置多个排气口,对于同一个排气口,如果树脂并不是在同一时刻达到,先到达的树脂会封闭排气口,从而在排气口和随后的树脂流动前沿间包裹空气,形成干斑,如图1-2所示。同时,形成干斑也有其他的原因比如,如果同期产品中出现干斑的是产品的某个部位,这时也应考虑是否是由于玻璃纤维布被污染而造成。

3)预成型体产生变形。预成型体产生变形有一种表现形式为褶皱,也是许多RTM产品经常遇到的问题。褶皱是由于布层起皱,脱模后产品外观可清晰看见布褶,但布褶间被树脂填满。褶皱产生的主要原因是树脂在模腔中流动时将布冲剂变形而产生褶皱。预成型体产生变形的另一种表现形式是由于树脂注入时采用的压力过大,在注射口附近产生成品结构外形的变化,比如发生凹凸现象。








































